Meskipun baterai lithium-ion memiliki kepadatan energi tertinggi, perangkat tersebut rentan terhadap kondisi yang dapat merusak unit baterai. Itu sebabnya kita memerlukan sistem manajemen baterai untuk membantu mencegah kondisi merusak tersebut.
Definisi
A sistem manajemen baterai (BMS) adalah sirkuit elektronik yang memantau dan mengatur pengisian dan pengosongan baterai yang dapat diisi ulang.
Hal ini memastikan baterai beroperasi dalam batas keamanan, yang sangat penting untuk kinerja dan umur panjang baterai.
Jenis Sistem Manajemen Baterai
Sistem manajemen baterai berkisar dari yang sederhana hingga yang rumit, menggabungkan berbagai teknologi untuk merawat baterai. Sistem ini dapat dikategorikan berdasarkan topologinya – cara pemasangan dan pengoperasiannya di seluruh sel atau modul paket baterai.
Arsitektur BMS Terpusat
BMS terpusat dalam paket baterai menawarkan keuntungan, seperti lebih kompak dan ekonomis.
Namun, hal ini juga memiliki kelemahan.
Dengan semua baterai terhubung langsung, BMS memerlukan banyak port, sehingga memerlukan pengkabelan yang rumit dan pemasangan kabel dalam paket baterai yang besar. Hal ini mempersulit pemecahan masalah dan pemeliharaan.
Topologi BMS Modular
Untuk jenis BMS ini, sistem dibagi menjadi modul-modul yang diduplikasi, masing-masing terhubung ke bagian tumpukan baterai yang ditentukan.
Modul BMS utama dapat mengawasi submodul, memantau statusnya dan berkomunikasi dengan peralatan lain. Modularitas duplikat ini menyederhanakan pemecahan masalah, pemeliharaan, dan perluasan ke paket baterai yang lebih besar.
Namun, pendekatan ini sedikit meningkatkan biaya keseluruhan dan dapat mengakibatkan duplikasi fungsi yang tidak digunakan, bergantung pada aplikasinya.
BMS Pratama/Bawahan
Mirip dengan topologi modular, dalam hal ini, budak terutama menyampaikan informasi pengukuran, sedangkan master menangani komputasi, kontrol, dan komunikasi eksternal.
Fungsionalitas budak lebih sederhana, berpotensi mengurangi biaya karena lebih sedikit overhead dan lebih sedikit fitur yang tidak digunakan, seperti pada tipe modular.
Arsitektur BMS Terdistribusi
Desain BMS terdistribusi berbeda dari topologi lainnya.
Mereka menggabungkan semua perangkat keras elektronik pada papan kontrol yang ditempatkan langsung pada sel atau modul yang dipantau. Hal ini mengurangi pemasangan kabel ke beberapa sensor dan kabel komunikasi antar modul BMS. Setiap BMS lebih mandiri, menangani komputasi dan komunikasi sesuai kebutuhan.
Namun, bentuk terintegrasi ini dapat mempersulit pemecahan masalah dan pemeliharaan, karena BMS berada di dalam modul terlindung.
Biaya juga lebih tinggi karena bertambahnya jumlah unit BMS dalam paket baterai.
Apa Fungsi Sistem Manajemen Baterai?
Sistem manajemen baterai memantau dan mengelola parameter sel baterai, mengukur arus, tegangan, dan suhu berdasarkan permintaan sistem. Ini menyeimbangkan sel dan menghitung Status Pengisian Daya (SoC) dan Status Kesehatan (SoH) baterai.
BMS mencegah tegangan berlebih, suhu berlebih, dan risiko lainnya dengan mengendalikan proses pengisian dan pengosongan. Penting untuk memastikan keamanan baterai dan pengguna.
Fungsi komunikasi mentransmisikan sinyal antara komponen BMS internal dan perangkat eksternal. BMS dapat menampilkan data di dashboard atau antarmuka manusia-mesin (HMIs). Koneksi dengan pengisi daya, baik terintegrasi atau terpisah, dapat dilakukan dengan kabel atau nirkabel.
Mengapa Sistem Manajemen Baterai Penting untuk Baterai Lithium-ion
Baterai lithium-ion memiliki cairan elektrolit yang mudah terbakar sehingga harus beroperasi secara optimal dan dalam batas keamanan untuk mencegah kebakaran.
Bagaimana Cara Kerja Sistem Manajemen Baterai?
Sistem manajemen baterai, terhubung ke sensor, memonitor tegangan, arus, dan suhu setiap sel. Ini menganalisis data untuk memastikan sel beroperasi dalam parameter yang ditetapkan dan mengambil tindakan untuk menyelesaikan masalah.
BMS mengontrol sistem pendingin untuk menurunkan suhu baterai jika sel terlalu panas. Ini juga menyeimbangkan sel dengan mentransfer energi di antara mereka untuk mempertahankan tegangan yang sama.
BMS mencatat data untuk menilai energi yang masuk dan keluar dari baterai dan kesehatan secara keseluruhan. Baterai lithium-ion menggunakan data ini untuk mendeteksi kapan baterai terkuras dan kemudian dimatikan. Inilah sebabnya baterai ini tidak menunjukkan tanda-tanda kematian yang sama seperti baterai timbal-asam, namun langsung mati.
Apa Manfaat Sistem Manajemen Baterai?
Manfaat PASI antara lain:
- Keamanan fungsional terutama untuk ukuran besar paket baterai litium-ion, mencegah kebakaran dan kerusakan
- Memperpanjang masa pakai dan keandalan baterai dengan mengelola sel dalam batas pengoperasian yang aman
- Mengoptimalkan kinerja dan jangkauan baterai penyeimbangan sel
- Menyediakan diagnostik, pengumpulan data, dan komunikasi tentang status baterai
- Mengurangi biaya keseluruhan dan klaim garansi dengan melindungi sistem baterai
Perlindungan yang Ditawarkan Oleh Sistem Manajemen Baterai
Perlindungan sistem manajemen baterai adalah sebagai berikut:
Tegangan Bawah dan Kelebihan
BMS melindungi sel baterai lithium-ion dari kerusakan yang disebabkan oleh pengisian daya yang berlebihan (voltase sel terlalu tinggi) atau pengosongan berlebih (voltase sel terlalu rendah). Ini mencegah situasi tegangan rendah dan berlebih yang dapat membahayakan baterai.
Suhu Ekstrim
Keamanan dan stabilitas baterai lithium-ion bergantung pada kontrol suhu. Melebihi batas kritis dapat menyebabkan pelarian termal dan api yang tidak dapat dipadamkan.
BMS memonitor suhu, mengontrol kipas pendingin, dan dapat mematikan sel untuk menjaga kondisi yang tepat.
Perlindungan dari Celana Pendek
Pelarian termal juga dapat terjadi karena arus pendek internal dan eksternal.
Oleh karena itu, perlindungan terhadap arus pendek merupakan bagian penting dari sistem manajemen baterai.
Sistem Manajemen Baterai Bawaan Baterai Holo
Baterai Holo menawarkan opsi BMS khusus untuk melindungi dari penyebab kegagalan baterai yang umum seperti korsleting, arus tinggi, suhu ekstrem, dan masalah voltase.
BMS kami hadir dalam berbagai ukuran agar sesuai dengan pengaturan Anda, dan mengoptimalkan masa pakai baterai serta menyediakan data kinerja.
Baik untuk memberi daya pada perangkat kecil atau sistem energi besar, kami menyediakan solusi BMS yang andal dan mudah digunakan.
Kesimpulan
Baterai litium-ion menawarkan banyak manfaat, namun memerlukan pemantauan, pengelolaan, dan keseimbangan untuk memastikan keamanan dan umur panjang yang optimal. Sistem manajemen baterai adalah kuncinya, menjaga baterai tetap beroperasi dengan aman dan efisien sehingga Anda dapat menggunakannya dengan percaya diri.
Artikel Terkait:
